Исследование дефектов структуры путем изучения распространения колебаний в твердом теле

Исследование дефектов структуры путем изучения распространения колебаний в твердом телеПри этих методах не стремятся привести образец в резонансное состояние, а подвергают его периодическим механическим импульсам со звуковой или ультразвуковой частотой, причем измеряют или скорость распространения в образце волн, образованных импульсами, или затухание этих волн. Сначала приведем простое теоретическое изложение способа распространения продольных плоских волн в изделиях. Начнем с изучения распространения плоских волн в твердых гомогенных телах.

Если подвергнуть твердое вещество с неограниченными размерами продольным колебаниям, то может происходить распространение упругих продольных волн, соответствующих деформациям растяжения-сжатия, и поперечных волн, соответствующих деформациям сдвига, с различными скоростями распространения, которые, впрочем, не одинаковы со скоростями упругих волн, распространяющихся вдоль проволоки или тонкого стержня. В твердой среде, не являющейся неограниченной во все стороны, замечаются еще и другие явления: в гомогенном твердом теле, безгранично простирающемся, начиная от ограниченной поверхности, поверхностные волны могут распространяться по соседству со свободной поверхностью с меньшей скоростью, чем исследованные выше волны.

Ввиду этого форма образцов может оказать значительное влияние на скорость распространения упругих волн.

Определенный таким образом динамический модуль упругого тела довольно точно совпадает со статическим модулем, отличаясь всего на 1 %. : В ходе динамических измерений материал подвергается чрезвычайно слабым воздействиям, не могущим вызвать никакого изменения в структуре. Быстрота приложения нагрузки очень велика.

При этом модуль упругости представляет касательную у начала кривой усилие — деформация. Это значение константно и не зависит от механических воздействий, оказываемых на образец, так как они не вызывают образования внутренних трещин.

Коэффициент Пуассона, определенный динамическим методом, в значительной мере зависит от наличия жидкости в пустотах материала, так как жидкость ведет себя как материал, у которого о=0,5. Значения динамических о, наиболее приближающиеся к статическому коэффициенту Пуассона, получены при испытании сухих материалов.

Во всех случаях а, определенные обоими методами, никогда не бывают одинаковыми.

Комментарии запрещены.

Наши проекты